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RFID(Radio Frequency Identification)即射频识别技术,它是一种有着较长通讯距离的无线射频识别技术,它能够通过射频信号自动识别目标并获取相关信息数据,识别过程不需人工干预,可被应用于各种恶劣的环境。读写器可同时识别多个高速运动携带标签的物体,操作十分快捷。RFID标签分为有源、无源、半有源三类。考虑到成本以及方便问题,市场上多采用无源RFID标签。进一步降低RFID标签芯片的功耗能够提高产品的性能,然而这对RFID标签芯片的设计提出了更大的挑战。因此,研究如何降低UHF RFID标签芯片功耗,同时不影响芯片的性能具有十分重要的意义。 本文主要设计与实现了采用ISO/IEC18000-6C通讯协议的无源UHF RFID标签芯片模拟前端,以下为本文主要工作: 1.对RFID系统进行了介绍,设计出低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端,该标签芯片采用了0.18μm CMOS工艺,工作电压为1V,模拟前端功耗为4μW,数字部分功耗为11.64μW,芯片总面积为0.836mm2; 2.分析了电荷泵倍压整流器的工作原理,并对其进行了改进,采用了一种新型整流器结构,使整流器功率转换效率最终能够达到50.5%; 3.分析了限幅器的工作原理,对其结构进行了改进,增加了限幅器输出的稳定性,其输出电压在1.961V到2.043V之间,稳态时最大最小值差只有81.86mV; 4.对振荡器结构进行了改进,采用了一种输出频率较为稳定的新型振荡器结构,大大地提高了系统稳定性,节省了芯片面积; 5.完成了电路的前仿与后仿,并画出了版图,流片后对芯片进行了测试。经测试芯片性能指标与仿真一致。 该芯片具有总功耗低、安全性强、识别距离远等特点,这对大规模应用具有重要的意义。